島津UV-1800型紫外可見分光光度計特點分析及其維護保養

周 圃 蔣井明

（蘭州生物制品研究所有限責任公司，甘肅蘭州730046）

0 引言

UV-1800型紫外可見分光光度計被廣泛應用于醫藥衛生、臨床檢驗、生物化學、石油化工、環境保護等領域，可在紫外、可見光譜區域內對物質作定性和定量分析，是理化實驗室常用的分析儀器之一。

在各品牌的分光光度計中，島津系列數量較多。在島津系列分光光度計中，UV-1800型紫外可見分光光度計是UV-1600型、UV-1700型的新一代升級產品，是具有一定代表性的機型。

1 UV-1800型紫外可見分光光度計特點

1.1 波長分辨率高

該機型的波長分辨率高，達到了該級別機型的最高水平——1 nm，充分滿足了歐洲、美國、日本藥典對分光光度計技術規格、波長準確性、分辨率、測光精度等方面的要求。

1.2 體積小巧

該機型體積小巧，機身寬度減少20%，體積比UV-1700型減少15%，占用空間少，便于放置和操作。設備性能指標的提高和體積的減小，得益于先進的設計，整機采用了體積小、精度高的元件，如采用帶有Czerny-Turner裝置的分光鏡，采用島津公司自主開發的低雜散光光柵，得到了緊湊、明亮的光學系統。雜散光、波長重復性與基線穩定性也有所提高，滿足了用戶需求。

1.3 計算機控制，軟件功能強大，界面友好

該機型既可用主機直接進行檢測，也可以使用專用的PC軟件UVProbe（標準配備）進行數據分析、處理、打印，可顯示光譜數據以及時間過程曲線。該機型通過U盤可以自動保存頻譜、設定值、檢測條件等數據。

2 UV-1800型紫外可見分光光度計系統及關鍵結構

UV-1800型紫外可見分光光度計系統框圖如圖1所示。

在圖1中，微處理器CPU作為控制中心，控制著光源、光源切換、濾光片切換、波長掃描步進電機、LCD顯示器、鍵盤和打印機、USB接口等，并通過USB接口和外部計算機連接。光源通過單色器將所選波長的光束送入樣品室，樣品側光束和參比側光束被檢測器檢測到，并被前置放大器放大轉換為電壓后，信號經過A/D轉換，被CPU讀取，經CPU計算，最后在顯示器上顯示出測量結果。

圖1 UV-1800型紫外可見分光光度計系統

在能量測定模式（光譜模式）中，儀器只讀取樣品側光束信號，在這種情況下S/R切換狀態為普通。如果狀態為相反，則只讀取參比側光束信號。

在光電結構上，UV-1800型的特征是雙光束-雙檢測器結構。在這種結構中，樣品側光束和參比側光束分別進入不同的檢測器。因此，必須使用兩個性質相近的檢測器。這種結構優點是不必將兩束光束像雙光束-單檢測器結構那樣通入同一個檢測器，所以樣品室的空間大，便于以樣品緊密接觸受光面的方式測定渾濁樣品。其中，UV-1800型光學系統采用單色器雙光束結構。從光源發出的光被反射鏡反射進入單色器，穿過雜散光切割濾光片后，被分束器分成樣品光束和參比光束，穿過各自的樣品池進入檢測器。除光源和光源切換鏡外，光學系統均按防塵和防污要求安裝在暗盒內。衍射光柵為島津閃耀全息光柵，波長范圍在190～1 100 nm，光源切換波長可以設置為295.0～364.0 nm范圍內的任意波長，缺省值設置為340.8 nm。

圖2是實拍的UV-1800型雙檢測器電路板，電路板型號206-24986B。兩個對稱的檢測單元集成在同一個線路板上。該電路板小巧緊湊，用兩個螺絲固定在基座上，便于拆卸和安裝。PD是光電路分界元件，FFC數據輸出排線和主板連接，數據輸出到CPU，完成光電轉換。現在用戶和廠家很少在現場維修電路板上的某個元件，而是通過測量TP各點電壓和顯示值來判斷電路板的好壞，查出電路板故障后，直接更換。

圖2 雙檢測器電路板

3 UV-1800型紫外可見分光光度計日常維護保養

3.1 樣品室單元的清潔、拆卸、安裝

3.1.1 樣品室單元的清潔

樣品需放置在樣品室內測量，操作時稍不留意液體樣品就會灑倒在樣品室里，應立即擦干清理，尤其是高濃度酸性易揮發液體樣品，如果不及時清理，會揮發充斥樣品室，腐蝕機器內部組件并干擾測量準確性。許多分光光度計故障現象都和樣品室灑倒樣品沒有被及時清理有關，如果不小心將樣品灑倒在樣品室底部，就應拆下樣品室單元后再進行清潔。

3.1.2 樣品室單元拆卸步驟

松開位于樣品室底部的固定螺釘，打開樣品室蓋，沿從定位銷退出豁口的方向拉動樣品單元，如圖3所示。之后微抬樣品室單元，以一定角度將樣品室單元拉出。注意，禁止松開定位銷，退出豁口不需要松開定位銷。

圖3 拉動樣品室單元

3.1.3 樣品室單元安裝步驟

打開樣品室蓋，以一定角度從上方將樣品室單元上的豁口插入定位銷，向前推樣品室單元使豁口被定位銷卡住，確保樣品室單元前蓋與主機緊密貼合，否則可能導致漏光，影響測量結果。之后，擰緊樣品室固定螺釘，固定樣品室單元。

3.2 更換光源燈

UV-1800型紫外分光光度計使用兩種光源燈，即鹵鎢燈和氘燈，都屬于消耗品，光源使用時間越接近額定使用時間，光源能量越小，噪聲就會變大。額定使用時間是光源生產商根據大量光源的平均使用時間來確定的。這兩種燈的額定使用時間大約是2 000 h。

換燈時步驟如下：

松開光源室蓋邊上的固定螺釘，推開光源室蓋并以一定角度取下光源室蓋，露出鹵鎢燈和氘燈，光源室如圖4所示。

更換鹵鎢燈：戴上手套，取下燈頂部的固定彈簧片；沿水平方向用力，取下鹵鎢燈，注意不要污染光束出口；安裝時按相反步驟安裝。

更換氘燈：戴上手套，拿住氘燈樹脂部分緩慢向上拔；用力方向垂直于桌面；安裝時將新燈底部凸耳與燈座凹槽對應，垂直插入。

換燈時還需注意：關閉電源并待光源燈充分冷卻，避免在燈泡上留下指紋，特別是燈的光束出口處不能被污染，留在燈泡上的指紋會在燈變熱時燒結而降低燈泡的透過性，安裝新鹵鎢燈時燈腳對準燈座插孔，不可左右上下晃動，否則極易弄斷燈腳損壞燈。換燈完畢，打開電源，開機進入初始化界面。如果換燈正常，就會顯示各對應項“OK”。

圖4 光源室

3.3 顯示時間

顯示時間不能更改，用戶時間參數保存在主板RAM中，供電電池型號是CR2032H，安裝在主板左上方位置，如圖5所示。使用幾年后的機器，電池電壓下降，當不能存儲用戶時間參數時，需打開機蓋更換電池。RAM本身損壞的概率很小，一般都是由于RAM工作電池電壓降低造成不能存儲時間數據。

3.4 光度值不穩的原因和處理措施

（1）光源燈關閉或能量不足。首先，觀察燈是否點亮，若未點亮，檢查風扇運轉是否正常，若風扇運轉正常，燈也能點亮，則表明燈能量不足，需換燈。

圖5 電池位置

（2）在測定過程中錯誤按下調零鍵，應返回到空白參比條件并再次按下調零鍵。

（3）在紫外區不能使用玻璃樣品池，造成讀數不穩，應正確選擇樣品池。

（4）在測定時，受到強電磁場干擾，應去除無線電干擾環境后，再次測量。

（5）檢測板或主板故障。排除上述因素后更換檢測板或主板，主板型號206-24971B。

3.5 光源鏡

光源鏡起到光源切換并將光反射到單色器內的作用。它安裝在暗盒之外，較易受到環境灰塵污染，樣品中的高濃度揮發性酸性氣體也易侵蝕鏡面。鏡面光潔度降低后，在初始化時會出現燈能量不足現象。在使用過程中，應注意保持使用環境清潔，揮發性酸性氣體樣品應遠離光源室，操作時若樣品液體灑濺到樣品室后要及時擦除干凈。觀察到鏡面有灰塵時，可用氣體吹掃鏡面；鏡面有腐蝕斑塊時，應更換光源鏡。

一般廠家更換光源鏡的周期推薦值是3年，部件型號205-83651。

3.6 基線誤差超標

基線包括平坦度和穩定性兩項指標。打開光源后1 h，平坦度應達到±0.000 6 Abs（190～1 100 nm）；穩定性應在0.000 3 Abs/h以內（700 nm）。在分光光度計安裝后一般多用基線平坦度來檢查基線性能。

在基線校正時，應注意在樣品側和參比側放置同樣的溶液再進行基線校正，原則是設置的光束條件使樣品側和參比側光束相同，在校正時不能進行其他操作。如仍然誤差超標，一般是電路、檢測板、主板問題。電路上出現問題的可能性較大，應重點檢查。可用濾光片或標準液在單一波長下測量，若測量誤差很大，嚴重時會顯示±4 Abs值不變，不能測量，這時應更換檢測板或主板。

4 結語

本文介紹了UV-1800型紫外可見分光光度計的特點，總結了筆者的維修實踐經驗，為企業確保儀器處于最佳工作狀態提供了參考。對于不同型號的分光光度計的維修，維修人員應初步了解儀器結構、特點，不斷積累維修實踐經驗，進而達到熟能生巧的目的。